二噻吩乙烯基共聚物太阳能电池材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机太阳能电池材料领域，尤其涉及一种二噻吩乙烯基共聚物太阳能 电池材料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 利用廉价材料制备低成本、高效能的太阳能电池一直是光伏领域的研究热点和难 点。目前用于地面的硅晶电池由于生产工艺复杂、成本高，使其应用受到限制。为了降低电 池成本，拓展应用范围，长期以来人们一直在寻找新型的太阳能电池材料。有机半导体材 料以其原料易得、廉价、制备工艺简单、环境稳定性好、有良好的光伏效应等优点备受关注。 自 1992 年N.S.Sariciftci等在SCIENCE(N.SSariciftci，L.Smilowitz，A.J.Heeger，et al.Science, 1992, 258, 1474)上报道共轭聚合物与C6Q之间的光诱导电子转移现象后，人们 在聚合物太阳能电池方面投入了大量研究，并取得了飞速的发展，但是仍比无机太阳能电 池的转换效率低得多。限制性能提高的主要制约因素有：有机半导体材料的光谱响应与太 阳辐射光谱不匹配，有机半导体相对较低的载流子迁移率以及较低的载流子的电极收集效 率等。为了使聚合物太阳能电池得到实际的应用，开发新型的材料，进而大幅度提高其能量 转换效率仍是这一研究领域的首要任务。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的问题在于提供一种光转化效率较高的二噻吩乙烯基共聚物太 阳能电池材料。
【主权项】
1. 一种二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料，其特征在于，其结构如式如下：
式中，R为Cl?C2。的焼基，n为10-100的整数。
2. -种如权利要求1所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料的制备方法，其特征 在于，其步骤如下： 分别提供如下结构式表示的化合物A和B，
在无氧环境下，将摩尔比为1:1?1. 2的化合物A和B添加入含有催化剂的有机溶剂 中溶解，得到的混合溶液于70?13(TC下进行Stille禪合反应6?60小时，停止反应并冷 却到室温，分离提纯反应液，得到如下结构式所述的所述二喔吩己帰基共聚物太阳能电池 材料：
式中，R为Cl?C2。的焼基，n为10-100的整数。
3. 根据权利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料的制备方法，其特征在 于，所述催化剂为双H苯基麟二氯化把或四H苯基麟把；所述催化剂与所述化合物A的摩 尔比为1:20?1:100。
4. 根据权利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料的制备方法，其特征 在于，所述催化剂为有机把与有机麟配体的混合物，所述有机把与有机麟配体的摩尔比为 1:4?8 ;所述催化剂与所述化合物A的摩尔比为1:20?1:100。
5. 根据权利要求4所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料的制备方法，其特征在 于，所述有机把为醋酸把或H二氮予基丙丽二把，所述有机麟配体为H (邻甲基苯基）麟或 者2-双环己基麟-2'，6' -二甲氧基联苯。
6. 根据权利要求5所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料的制备方法，其特征在 于，所述混合物为醋酸把与H邻甲苯基麟的混合物，或者所述混合物为H二氮予基丙丽二 把与2-双环己基麟-2'，6' -二甲氧基联苯的混合物。
7. 根据权利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料的制备方法，其特征在 于，所述有机溶剂选自为甲苯、N，N-二甲基甲醜胺、四氨巧喃中的至少一种。
8. 根据权利要求2所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料的制备方法，其特征在 于，所述分离提纯反应液包括： Stille禪合反应停止后，向反应液中加入甲醇沉析，通过索氏提取器过滤反应液之后 依次用甲醇和正己焼抽提。然后W氯仿为溶剂抽提至无色，收集氯仿溶液并旋干得到红色 粉末，收集后在真空下5(TC干燥2化，即得所述二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料。
9. 一种如权利要求1所述的二喔吩己帰基共聚物太阳能电池材料在有机太阳能电池 光活化层领域中的应用。
【专利摘要】本发明属于有机太阳能电池材料领域，其公开了一种二噻吩乙烯基共聚物太阳能电池材料及其制备方法和应用；该材料的结构式如下：式中，R为C1～C20的烷基，n为10-100的整数。本发明的所述的二噻吩乙烯基共聚物太阳能电池材料中，二噻吩乙烯是D-A型聚合物光伏材料中一种高效的电子受体单元，通过引入二噻吩能够降低聚合物的带隙，从而拓宽吸收光谱；环戊烷并二噻吩具有易修饰的光物理性质，其共聚合物显示出了优良的光伏性能；将二噻吩乙烯基共聚物应用于太阳能电池中，可以提高有机太阳能电池光转化效率。
【IPC分类】H01L51-46, C08G61-12
【公开号】CN104592493
【申请号】CN201310533161
【发明人】周明杰, 张振华, 王平, 黄辉
【申请人】海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月31日